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讲好太空探索故事:十版本义务教育地理新教材的启示

2024-10-09张鹏韬孟琦李冉

地理教育 2024年10期

摘 要:太空探索教育具有重要的育人价值。新修订的十版本义务教育地理新教材均增设了“太空探索”作为学习内容,这反映了太空探索教育在地理课程中的重要地位。各版本新教材均以灵活的结构编排落实课标要求;以丰富的栏目模块增强学生兴趣;以有侧重的内容选材展示中国成就;以开放式的意义论述培养科学精神。在教学中,地理教育工作者应当充分认识这一主题的育人价值,用好教材的这些特点,讲好具有“地理味道”的太空探索故事。

关键词:中学地理;教材分析;太空探索;科学教育

中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1005-5207(2024)10-0004-04

党的十八大以来,中国特色社会主义进入新时代,我国的太空探索事业接连取得里程碑式成就,探月工程不断刷新月球探测纪录,对火星的探索也稳步迈向世界领先地位,值得每一位中华儿女为之自豪。在2024年秋季学期投入使用的十个版本的义务教育地理新修订的教材中,均将“太空探索”作为重要的学习内容,体现了地理学科对国家这一重大科技成就的宣传教育责任。新版地理教材为何对太空探索如此重视?各版本新教材对这一主题的编写呈现出怎样的特点?对开展教学有何启示?本文将对以上问题作出探讨。

一、为何而教——太空探索教育在地理课程中的地位

新教材对太空探索的重视,直接原因是地理课程标准提出了新要求。《义务教育地理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)将该主题作为新增内容纳入初中地理课程,表明了这一主题的重要地位。

1. 开展太空探索教育,是党的二十大精神和重大主题教育进课程教材的要求

党的二十大报告明确提及了我国在载人航天、探月探火和卫星导航等领域取得的重大成果,这些是我国关键核心技术突破和战略性新兴产业发展壮大的例证,标志着我国进入创新型国家行列。义务教育教材要落实党的二十大精神,就要对这些成果有所体现。同时,从各重大主题教育进课程教材的要求来看,这也是习近平新时代中国特色社会主义思想和“党的领导”、国家安全教育、国防教育等重大主题教育对中小学各学科,尤其是地理学科课程教材提出的要求。

2. 开展太空探索教育,是加强新时代中小学科学教育工作的要求

中小学科学教育是提升全民科学素质的重要途径,对我国实现高水平科技自立自强、建设教育强国至关重要。习近平总书记指出,要在教育“双减”中做好科学教育加法,激发青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体[1]。2023年5月,教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,对地理课程教材提出了适应科技发展需要的要求[2]。太空探索是经典的科学教育素材,蕴含着丰富的科学史故事,是培养儿童科学兴趣和探索精神的优先切入点。当前,中华民族伟大复兴进入关键时期,我国的太空探索成就举世瞩目,出于提升全民科学素质、培养后备科研力量、增强我国科技优势的考虑,极有必要在我国中小学课程教材中进一步强化太空探索内容,吸引更多青少年了解科学、热爱科学并愿意献身科学研究事业。

3. 开展太空探索教育,是义务教育地理课程内容顺应时代发展的体现

地理课程的培养目标是随着时代要求不断发展变化的。[3]地理课程围绕人地关系这一核心内容,可不断扩展、更新相关主题的教育责任,这无损于学科独立性,反而体现了学科的综合性和发展性。太空探索教育曾长期存在于高中地理课标和教学大纲中,是地理课程引导学生认识人类地球家园的又一视角。在义务教育阶段,太空探索知识是从侧面认识地球家园、理解其可贵之处的重要抓手,有利于落实地理课程育人目标。此外,纳入这一科学教育内容,对于增强地理学科的科学味道、回应社会上一些对地理课程科学性不强的批评以及是否应改称“地球科学”的争议也是有好处的[4]。

二、教何内容——十版本新教材对太空探索内容的呈现

本文梳理了十版本义务教育地理教材中的太空探索内容(表1)。分析发现,这一主题在地理教材中的呈现主要有如下特点。

1. 以灵活的结构编排落实课标要求

由表1可知,十版本新教材均把太空探索内容置于初中起始年级上册(鲁教版与上海版为“五·四学制”六年级),且多位于开篇章节(第一章/单元/主题),契合课标要求,有助于引发学生对地理学科的兴趣。在新课标中,“太空探索”紧跟在“地球在宇宙中”这一内容之后,二者共同组成了“主题一:地球的宇宙环境”。其下有两条内容要求,一是“结合图片、影视资料等,描述探月工程、火星探测以及空间站建设等人类太空探索的进展与意义”;二是“收集中国航天及太空观测发展的相关材料,举例说出中国太空探索的成就”[5]。据此,各版本教材均讲述了人类太空探索的进展和我国的相关成就,但在结构上却有不同的编排设计,既可分别从国际和国内两方面讲述——先讲全人类的探索进展,再讲我国的成就,如粤教版、湘教版、科普版、人教版(鲁教版)、北京版和上海版;也可从探月、探火、空间站建设等各类工程的角度综合讲述人类太空探索进展,将我国的成就融合在其中,如晋教版、商务版(该教材另在节后设置了专讲我国成就的“主题学习”)和中图版。这两种做法均遵循了课标要求,同时,展现出设计的灵活性和自主性。

2. 以丰富的栏目模块增强学生兴趣

丰富的栏目和模块设计是新修订教材的一个突出特点。在太空探索主题下,十版本新教材共出现了34种名称各异的栏目和模块,命名上还带有新课标特色,如“素养提升”“工具与实践”等。其中,栏目是嵌入课文内部的,共有24种,通常以问题、资料、建议、评价为内容,如“想一想”“练一练”“阅读”“小贴士”“活动”“拓展窗”等,有助于引入情境、拓展视野、促进反思,是正文的有益补充。例如,人教版(鲁教版)设计了“思与学”栏目,关注月球的自然环境及其与地球的区别,以及给航天员带来的困难,体现出地理学科对人地关系的重视;中图版的“计算”栏目要求学生思考天问一号火星探测器到达火星的飞行时间,其理科意味较浓,“思考”栏目则直指一个尖锐的社会性科学议题——“近年来,人们关于为何要花巨资探索太空的讨论越发激烈”,引导学生思辨探索太空的意义并坚定信念;北京版和上海版则分别在课后设计了“拓展学习”和“拓展窗”栏目吸引学生兴趣,前者引导学生设计发给宇宙的“中国名片”,后者为学生呈现了“天宫”空间站的大幅图片。在课文之外,各版本新教材共设计了10种以太空探索为主题的独立模块,主要是通过任务式活动来引发学生兴趣。例如,粤教版和科普版在全书最后均设置了以太空探索为主题的“跨学科主题学习”模块,前者包含绘图、制作“水火箭”并模拟火箭升空、演讲3个任务,后者以举办“中国太空探索”科技节为情境,包括制作时间轴、航天器模型、视频3个任务;湘教版和商务版分别设置了“探究与实践”和“主题学习”模块,均设计有4个任务;科普版和晋教版还在全章结尾分别设计了项目学习的“成果展评”模块、主题学习的“成果示例”和“学习回顾”模块以推动任务落实,利于学生开展自我评价。

3. 以有侧重的内容选材展示中国成就

十版本新教材均通过较为充分的案例选材突出了我国的太空探索成就,主要包括第一颗人造卫星发射、载人航天、探月探火。从插图上看,除了“天宫”空间站、“嫦娥”系列月球探测器、“祝融号”火星车这3幅图片在各版本教材中均有出现外,其他出现较多的还有“东方红一号”“神舟五号”“中国天眼”、杨利伟、“天宫课堂”等,尤其侧重体现我国新时代以来的重大成果。例如,商务版展示了中国首次火星探测制作完成的火星全球影像图,并强调了“祝融号”火星车在其着陆区的沙丘表面发现含水矿物的重大意义;晋教版呈现了“祝融号”拍摄的火星表面景观;科普版还展示了“嫦娥五号”返回器带来的月壤样品照片。一些插图设计别具匠心,如人教版(鲁教版)把中国的太空探索里程碑式的成就汇成一幅正在升空的巨型火箭;上海版以2023年我国航天员拍摄的天宫空间站组合体全景照片作为该册教材扉页的背景图。这些成就离不开英雄们的付出,北京版以“‘中国天眼’之父——南仁东”为案例,说明了我国航天员、科研人员、工程师们为保障国家安全、促进科技进步、提升国家实力做出的卓越贡献。

对太空的好奇与向往,在我国悠久的历史文化中有着深厚的基础,各版本新教材注重融入中华优秀传统文化的相关内容。例如,粤教版以我国探月工程中的“嫦娥”“玉兔”“鹊桥”“广寒宫”等命名系列为角度,设计任务请学生说出与我国探月工程命名相关的传统文化故事;中图版在介绍“天宫一号”时引用了苏轼的《水调歌头·明月几时有》一词;湘教版和北京版均提到明代“万户飞天”的故事,以显示中国人在太空探索征程上勇敢无畏的精神。这些内容既体现了我国太空探索中现代科技与传统文化的跨时空融合,又能激发学生的民族自豪感和爱国热情。

4. 以开放式的意义论述培养科学精神

论述太空探索的意义是新课标的内容要求,对培养学生的科学志趣和探索精神、树立正确的科技发展理念有重要作用。各版本新教材对这部分的处理各有特色。从形式上看,一种是结合探月、探火、空间站建设等重大工程进行论述,典型的如北京版、商务版、晋教版;另一种是作为专题集中论述,如中图版、科普版、粤教版等。从内容上看,意义本身是一个开放性问题,新教材对此的论述也从多方面展开,包括拓展宇宙知识、满足好奇心、提升国家科技实力和国家安全、太空技术反哺工农业、太空资源开发等,总体呈现出明显的地理课程特色,即围绕着人地关系、人类家园来展开。首先,在长远意义上,多版本教材均提到了寻找和建设人类新的太空家园这一目标,如科普版、北京版等。其下还有太空资源开发、宇宙生命探索,如中图版强调了月壤中的氦-3是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全、廉价的新型核聚变燃料,晋教版还给出了外星人的假想图。这些探索也与地理教育目标有关,正如粤教版、人教版(鲁教版)等所称,有助于了解宇宙环境对人类生存环境的影响。同时,如科普版所述,正因建设太空家园不易,才更能让学生理解珍惜和保护地球家园的重要性。其次,在近期目标上,不少教材提到了太空探索对科技进步的推动作用,点明了“科技向善、造福人类”的科技发展理念。例如,粤教版给出了在太空研制的新材料泡沫金属的例子;科普版给出了航天技术应用于轮椅的案例;商务版提到太空育种对保障我国粮食安全的意义;中图版通过中俄互赠月壤的故事体现了太空探索中的国际合作精神。此外,粤教版还专门点出了我国发展航天事业的独特意义——“为了和平利用外太空,促进人类文明和社会进步,造福全人类”。

三、怎样教好——太空探索教学中应把握的重点

结合十版本新教材内容,为讲好太空探索故事,本文提出如下教学建议。

1. 充分认识太空探索内容的育人价值,明确教学目标

青少年对探索太空和宇宙有着天然的好奇心。各版本新教材在太空探索主题下设计了大量的典型人物、科学史实等鲜活案例素材,是进行爱国主义教育和科学精神教育的良好载体。一方面,我国在党的领导下取得的太空探索重大科技成果和历史性成就,有助于引导学生认识社会主义制度的优越性和党的领导的重大意义,引导其善于从五千年中华传统文化中汲取精华,同时,也不摒弃西方文明成果,培养青少年的中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信,助其树立投身于中华民族伟大复兴实践的坚定志向。另一方面,太空探索内容对于培育学生的科学好奇心、进行科学家精神教育有重要价值,有助于增强其科学探究意识、国家安全意识和国际合作意识,服务创新型人才培养和国家战略大局。例如,美国国家科学与技术委员会曾于2022年发布报告,将太空领域的科学教育作为美国国家利益的核心组成部分,认为开展太空教育有利于加强美国国家安全[6]。太空探索内容的这些育人价值,应当成为教学中的重要目标。

2. 围绕人地关系视角设计教学过程,讲出“地理味道”

各版本新教材均将“太空探索”内容置于前两个章节中,于学生而言,这是他们步入初中后接触到的最为正式、全面的相关学习内容,应当不同于其在小学科学课程已学习过的或之后在物理课程中将要学习的太空探索内容。例如,在初中物理课程中主要是从认识物质世界的角度来学习。那么,地理课程中的太空探索教育应有何特点?无疑是要抓住人地关系的视角,认识太空探索的发展方向和意义。教师在设计教学时,一是要厘清太空探索与地球家园的关系。新课标提出了“人类地球家园”概念,并首先将其置于宇宙环境中,学生在学习了地球的形状大小和空间位置后,很自然地要了解这一家园与周围环境的关系,太空探索由此产生。二是要讲出太空探索对于人类生存环境的意义。正如美国航空航天局恩斯特·史都林格在回复火星探索项目花费这一问题时所说,“太空项目是科技进步的催化剂”[7],人类通过科技创新来利用太空资源、探索太空家园,又因其困难性而凸显出地球家园的可贵可爱,从而进一步增强学生的生态文明观念,而其间取得的科技成就能为社会造福,这与地理教育的人地协调观、家国情怀等价值观目标相契合,显示出地理课程特点。

3. 整合利用教材图像和实践活动,创新教学方式方法

各版本新教材为太空探索主题选配的大量插图和设计的多个实践活动、跨学科主题学习模块,凸显了这一内容的直观性、实践性特点。教师可整合利用这些材料,创新教学方式方法,引导学生将好奇心和兴趣转化为探索欲和创造力。一是充分利用包括教材和配套图册在内的图像资源,直观展示太空景象和探索过程。若条件允许,还可利用虚拟现实(VR)技术等让学生“身临其境”地体验太空行走、月球漫步、天体观测等,增加学习趣味性和沉浸感;二是联系物理、信息技术、通用技术等多个学科开展跨学科主题学习活动,培养学生的科学精神、批判性思维和创新能力。具体方法上,可通过小组讨论、角色扮演、案例分析引导学生从多个角度思考太空探索的意义与挑战,以及人类在未来太空活动中可能面临的伦理、环境等问题,如粤教版提到的“太空垃圾”等。

4. 关注我国太空探索现实进展,拓展更新教材内容

时代性是各版本教材修订时要遵循的重要原则之一。即便如此,相比我国航天成就的日新月异,已出版的教材必然迟滞于现实。而与身边的、现实的密切联系是吸引学生兴趣的重要因素,对提高学生的课堂参与度和教学效果大有裨益。因此,在教学中有必要关注我国太空探索的最新进展。从课标来看,本主题的第二条内容要求体现出教师收集信息、组织教学能力的重要性,需要师生共同收集中国航天及太空观测发展的相关材料,“用教材教”而不是“教教材”。在补充时事新闻时,既可展示最新的航天工程和科技成就,如我国探月工程的新进展和新发现;也可展示我国航天人的埋头苦干、理性务实的态度与精神,如他们的危机意识和忧患意识[8]。通过这些内容的补充,更好地为落实教学目标服务。

参考文献:

[1] 吴丹.科学教育新课标发布一年多来,多地积极探索——做好科学教育加法 提升科学育人水平[N].人民日报,2023-07-14(4).

[2] 中华人民共和国教育部.教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见[EB/OL].(2023-05-17)[2024-06-11].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A29/202305/t20230529_1061838.html.

[3] 张鹏韬,王民.基础教育地理价值观目标的坚守与演进——基于百年课程标准和教学大纲目标的文本分析[J].地理教学,2019(7):7-18.

[4] 王建,张昊,邬愉婷,等.中学地理课不宜改为地球科学课[J].地理学报,2023,78(12):3161-3171.

[5] 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[6] 贺亿.NASA以太空教育落实美国STEM教育特别行动[J].上海教育,2023(14):40-43.

[7] 付毅飞.我们为什么要探月?[N].科技日报,2013-12-06(1).

[8] 航科轩.自觉增强忧患意识 加快建设航天强国——为建设航天强国不懈奋斗评论之一[N].中国航天报,2023-12-01(1-2).